关于铝电解自动控制网络安全问题及对策研究

练骋

摘要：文章基于对铝电解自动控制系统的介绍，分析目前此种自动控制网络使用中容易遇到的网络安全运行问题，并针对这些问题提出了相应的预防和解决对策，以供参考。

关键词：铝电解自动控制网络;安全问题;对策

一、引言

铝制品是我国生产和日常生活中的必需品和常用品，同时也是重要的国防用品。我国一直以来都比较重视发展电解铝技术以及铝工业，在此技术和工业发展过程中受益于自动化控制和通讯网络技术的发展，推动我国电解铝技术的飞速发展和进步，其中部分技术已经达到了世界先进水平。作为一种比较复杂的自动控制系统，运行中也容易受到自动控制网络安全问题的影响而造成铝电解生产稳定性的降低。这就需要研究此控制网络的安全问题并探究相应的解决对策。

二、铝电解自动控制系统概述

目前铝电解企业中所用的自动控制系统主要有电解车间和辅助车间自动控制系统两种，前者主要有含槽控机系统和上位机，主要起到对数据信息进行实时收集以及对电解槽进行控制的作用，保证打壳以及下料等作业的顺利开展，而且在出现异常时可以发出报警并进行自动处理，保证铝电解生产的自动化开展。后者则主要有PLC、上位机以及检测仪表和设备组成，主要起到监测和控制辅助车间工况的作用。

三、铝电解自动控制网络安全运行问题分析

在目前铝电解行业中逐渐普及一体化的控制和管理模式的形势下，互联网技术的发展与应用推动了铝电解控制系统的网络化发展，使得此控制系统更加复杂。通过此种复杂控制系统的应用可以共享资源数据信息，有助于提升工作效率。但是与此同时也引发了物理连接层面以及数据传输层面上安全问题。对于前者来说，在铝电解企业的正常运营以及开展工程建设施工的过程中，容易对架空和埋地网络造成破坏或干扰而造成网络瘫痪问题，这就会由于破坏了设备层网络而出现生产停产问题，严重时会引发安全事故。此外，由于铝电解企业始终属于强磁场环境中生产运行，而如果出现磁场干扰问题对通讯网络造成影响，也容易导致通讯失败问题，或者影响数据传输的稳定性。对于后者来说，在目前铝电解企业中的控制和管理体系向一体化方向发展的过程中，虽然实现了自动控制网络和管理网络的集中管理，但是在此运营管理过程中也容易出现病毒和木马攻击操作站的情况。而操作站是铝电解企业的网络访问端口，在上述情况下会出现整个网络被病毒和木马入侵，影响企业的整个生产过程并造成巨大的经济损失。

四、铝电解自动控制网络安全运行问题的解决对策

（一）物理连接层面安全问题的解决对策

一是采取冗余网络的对策。比如可以采用两条相同且互为备用的网络来提升系统的稳定性，保证在其中一条线路出现故障时能够切换到另一条来保证系统的正常通讯，确保自动控制系统的安全运行，避免出现关键数据流上的失效问题。二是采取光纤通讯的对策。使用光纤通讯来代替普通网络，表現出更强抗干扰能力、更远传输距离、更大传输容量、更高信号质量等优点。而且此种对策所用设备的尺寸和重量较小，便于铺设施工和检修维护，有利于降低铝电解企业网络通讯所受到的干扰。三是采取屏蔽接地的对策。此种策略主要有单端接地和双端接地两种，前者就是对电缆一端的金属屏蔽层进行接地的方式，有利于对电势电位差进行抑制，起到有效的消除电磁干扰的作用。此种接地方式比较适合传输距离长且两端接地电位差较大的情况下应用。后者则是对电缆两端的金属屏蔽层都接地的方式，比较适合接地点电位差较小的情况。

（二）数据传输层面安全问题的解决对策

一是对网络传输速率进行调整，保证其符合传输距离的要求。由于设备层网络运行中的传输距离和速率会对传输稳定性造成影响。比如采用Prifibus-DP网络的西门子自动控制系统，在开展PLC之间以及PLC和设备之间的数据通讯时，传输距离对网络传输速率的影响较大。一旦上述传输距离超出允许范围，但是传输速率仍然较大，则会导致通讯不稳定的问题，甚至会中断通讯。此时就需要适当降低传输速率，但同时要满足数据刷新的要求，从而确保正常通讯。

二是做好人员管理。由于网络安全管理工作的技术性较强，对于工作人员的专业性要求较高，需要专业技术人员之间确保技术与管理之间的融合来确保系统网络的安全与稳定性。因此，在企业中要制定完善的网络安全管理制度，在此制度中明确规范性的网络操作流程和具体要求。同时还要通过系统化的员工技术培训与安全教育，保证员工掌握操作规程并提升其网络安全意识。针对系统网络运行中的常见病毒和木马，掌握正确的处理方式，做好对网络系统的定期检查和维护工作，及时发现和解决网络漏洞来确保网络系统的安全和稳定运行。

三是制定完善和正确的系统操作规程，有效预防网络病毒和木马。在此网络系统中设置不同的访问权限，在确保满足不同层级工作人员的访问需求的同时，保障网络资源的安全性，尽量减少非法访问和使用网络资源等问题的概率。在日常管理中还要加强对员工的教育，严禁访问不符合要求的网站，并且要及时更新杀毒软件，切实保障此系统网络的安全性。

四是建设具有更高安全系数的网络防火墙。防火墙有助于隔离内网和外网，通过实时监控系统的构建，保证系统网络的访问符合规定要求，从技术层面上保障内部网络安全。

五是做好对操作系统的定期维护。在此系统网络中，操作系统不仅起到重要作用，而且随着计算机技术的进步在不断发展改进。因此不仅要及时更新操作系统，使用官方提供维护服务的操作系统，通过系统的实时更新来保证操作系统以及整个系统网络的安全与稳定性。

五、结语

目前铝电解行业正在快速发展进步，且在计算机和网络技术的应用下其自动化控制网络更加完善，推动了铝电解技术的发展。但是针对此网络运行中的物理连接层面和数据传输层面上的安全运行问题，需要采取针对性的预防和处理措施来保障此网络的安全运行，同时也有利于铝电解企业和整个行业的健康发展。

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